Biologia

Processi di trasporto intracellulare

ESOCITOSI

Le vescicole si originano dal Golgi e contengono lipidi di neosintesi, carboidrati e proteine. Il rivestimento è di proteine COPI, che indicano il tipo di vescicole. L'esocitosi può essere costitutiva o regolata:

• Esocitosi costitutiva: avviene sempre; la cellula continua a produrre vescicole e a fonderle sulla membrana. Produce ad esempio proteine della matrice.
• Esocitosi regolata: la vescicola si ferma nel citoplasma fino all'arrivo di uno stimolo, come ad esempio al terminale sinaptico, o durante la produzione endocrina di ormoni.

TRANSCITOSI (O DIACITOSI)

Processo che avviene quando endocitosi ed esocitosi sono accoppiate. È principalmente presente all'interno delle cellule endoteliali, molto piatte e sottili che rivestono l'interno dei vasi sanguigni. La macromolecola entra nella vescicola del canale circolatorio, ed esce sul lato opposto.

CITOSCHELETRO

È una rete tridimensionale di proteine filamentose. Ha funzione statica-meccanica.

tendead allungarsi. Se c'è invece l'idrolisi del GTP (quindi GDP), la struttura tende a piegarsi, poiché si perde un'unità di α e β tubulina.

All'interno della cellula c'è una relazione tra i fenomeni di allungamento e accorciamento.

I microtubuli nel citoplasma sono disposti a raggiera con il vertice nel centrosoma (estremità negativa). Il centrosoma è localizzato all'incirca nel centro geometrico della cellula; al suo interno sono presenti strutture note come centrioli, in numero di 2. Ogni centriolo è un assemblamento ordinato e poliedrico di 9 triplette di microtubuli. All'interno dei centrioli sono presenti piccole quantità di DNA e RNA. Prima della mitosi il centrosoma si duplica, e dai centrioli si originerà poi il fuso mitotico. I microtubuli hanno funzione strutturale (mantenimento della forma della cellula) e funzione di movimento, sia intracellulare (cromosomi, organuli) sia

di parti della cellula (ciglia, flagelli). Queste funzioni sono rese possibili dalle proteine accessorie (MAP), che si legano ai microtubuli e ne determinano la funzione. Per esempio le chinesine e le dineine, si legano al microtubulo e scorrono su di esso, comportandosi come dei vagoncini che contengono organuli da trasportare, o vescicole contenenti neurotrasmettitori.

Le proteine possono andare a modulare la velocità di assemblaggio e di disassemblaggio del microtubulo. Le catastrofine regolano invece l'accorciamento.

MICROFILAMENTI

Sono polimeri elicoidali a 2 filamenti formati dalla proteina globulare G-actina, e hanno 6-7 nm di diametro. Ci sono 3 tipi di G-actina:

• α: muscolatura liscia
• β: muscolatura scheletrica

2 catene polipeptidiche di unità di G-actina che si ripetono, si uniscono a formare il microfilamento. Nella maggior parte delle cellule i filamenti di actina sono formati al di sotto della membrana cellulare. Ci sono delle proteine accessorie

(miosine) sulle quali il microfilamento si affida per determinare la contrazione muscolare. Nella cellula i filamenti di actina sono coinvolti nei meccanismi di adesione (ad altre cellule o alla matrice extracellulare).

FILAMENTI INTERMEDI

Hanno un diametro di 8-12 nm, e sono strutturalmente diversi dagli altri 2. Ci sono filamenti di vario tipo, ma non si riesce a distinguere un’unità che si ripete. Sono anche filamenti stabili: la proteina che li produce viene formata dalla cellula, e il filamento non si allunga/accorcia.

Come caratteristica generale sono filamenti resistenti, formati da catene polipeptidiche che si attorcigliano tra di loro a formare strutture molto stabili, con forma simile a quella di una corda.

Sono sparsi in tutto il citoplasma.

Essendo strutture statiche e resistenti:

• Formano lo “scheletro” della cellula
• Forniscono alla cellula resistenza e stabilità meccanica
• Stabilizzano la posizione degli organelli

Sono esempio di filamenti intermedi

determinata batteria di geni).- Migrazione cellulare, ad esempio la riparazione di una ferita cutanea, risposta immunitaria, metastasi delle cellule tumorali è un evento modulabile per intensità e per tipo. Migrazione -> debole Sviluppo embrione/feto/individuo, un continuo divenire di strutture. Si può modulare l'adesione in base al numero dei punti d'attacco per tipo di evento adesivo. L'adesione avviene grazie a zone specializzate della membrana plasmatica, le giunzioni cellulari, che contengono un corredo di proteine che vanno a mediare l'evento.- Ancoraggio: uniscono 2 cellule alla matrice; è coinvolto il citoscheletro- Occludenti: solo tra cellula e cellula; formano una barriera impermeabile- Gap/comunicanti: cellula-cellula, sono formate da canali che mettono in relazione i citoplasmi di 2 cellule- Sinapsi chimiche: trasmettono segnali

GIUNZIONI OCCLUDENTI (SERRATE/TIGHT JUNCTIONS) Vengono utilizzate 2 proteine transmembrana, claudina

E occludina. Queste formano degli anelli tra le membrane delle due cellule, sigillando il punto in concomitanza dell'anello proteico. Nello spazio tra le due membrane non passano macromolecole; solo ioni. Si trovano nelle zone latero-apicali delle cellule epiteliali che rivestono organi tubulari cavi (intestino) e dotte escretori di ghiandole. Servono a bloccare il passaggio di proteine in un lato della cellula (segregare indomini diversi le proteine di membrana).

GIUNZIONI GAP/COMUNICANTI

Mettono in diretta comunicazione i citoplasmi di 2 cellule adiacenti, tramite un canale acquoso. Il canale è formato da 2 strutture che prendono il nome di connessoni, ognuno su una delle due membrane. Il connessone è una struttura cilindrica cava composta a 6 proteine più piccole, le connessine. Attraverso il canale passano molecole di piccole dimensioni, con peso molecolare inferiore a 1000 Da (es. cAMP, Ca ++). Le cellule muscolari lisce sono legate da giunzioni di questo tipo,

Che trasportano lo ione Ca⁺⁺. Se la perturbazione in una delle due cellule è però letale, l'apertura del canale non è un evento positivo. Se ad esempio la concentrazione del pH o di ioni in una cellula è troppo elevata, il canale utilizza un diaframma di bloccaggio.

GIUNZIONI DI ANCORAGGIO

Hanno una forte valenza strutturale; sono presenti soprattutto in tessuti sottoposti a tensione, ad esempio l'epitelio. Esistono giunzioni di ancoraggio tra cellule, e tra cellula e matrice. Sono formate da citoscheletro, proteina trans-membrana proteine adattatrici.

GIUNZIONI DI ANCORAGGIO TRA CELLULE

Si dividono in:

• Giunzione aderente propriamente detta: collega i filamenti di actina di due cellule adiacenti
• Desmosoma: collega i filamenti intermedi di due cellule adiacenti

La proteina trans-membrana utilizzata nelle giunzioni di ancoraggio tra cellule è la caderina. 2 caderine di 2 cellule adiacenti interagiscono tra di loro. Tramite un'interazione

cationi bivalenti (calcio, magnesio):